PROPOSAL PENELITIAN DESAIN HVAC DAN ANALISA BEBAN PENDINGIN RUANG OPERASI/ OPERATING THEATRE
DISUSUN OLEH : KELOMPOK 1 TEGUH WIDODO (41313310003) KARTIM (41313310004) MULYADI MULYADI (41313310006) ( 41313310006) I!IH DAMARSYAH (4131331000") ABDUL A#I# (41313310010)
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN AKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA APRIL $016
KATA PENGANTAR PENG ANTAR
Dengan Dengan menyebu menyebutt nama nama Allah Allah SWT yang Maha Maha Pengas Pengasih ih lagi lagi Maha Maha Panyaya Panyayang, ng, Kami Kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat-Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hida yah, dan inayah-N inayah-Nya ya kepada kepada kami, kami, sehingg sehinggaa kami kami dapat dapat menyel menyelesai esaikan kan propos proposal al “Desain & Analisa Beban Pendingin Pendingin Ruang Operasi / Operating Theatre”. Theatre”. Makalah Makalah ini telah telah kami kami susun susun dengan dengan maksim maksimal al dan mendap mendapatka atkan n bantua bantuan n dari dari berbagai pihak sehingga dapat memperlanar pembuatan proposal ini! "ntuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini! Terlepas Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya sepenuhnya bah#a masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya! $leh karena itu dengan tangan terbuka kami menerima segala saran dan kritik dari pembaa agar kami dapat memperbaiki makalah ilmiah ini! Akhir kata kami berharap semoga proposal ini dapat memberikan man%aat maupun inpirasi terhadap pembaa!
&akarta, '(April )*'(
Kelompok '
HVAC KELOMPOK 1
2
DAFTAR ISI ABSTRAK................................................................................................................ 4 BAB 1..................................................................................................................... 5 PENDAHULUAN.......................................................................................................5 1.1 Latar Belakang............................................................................................. 5 1.2 R!"an Penel#t#an...................................................................................... 5 1.$ T%an Penel#t#an...........................................................................................& 1.4 Man'aat Penel#t#an........................................................................................ & 1.5 Bata"an (an Rang L#ngk) Penel#t#an.........................................................& BAB 2..................................................................................................................... * T+N,AUAN PUSTAKA................................................................................................ * 2.1 Te-r# U!! Tentang Kal-r............................................................................* 2.1.1 Sek#la" tentang kal-r.............................................................................. * 2.1.2 Bean Kal-r Sen"#el (an Kal-r Laten....................................................* 2.2 Pengenalan Me"#n Pen(#ng#n........................................................................ / 2.$ Pengeta0an Da"ar Tentang Rang O)era"# O)erat#ng T0eatre OR3........12 2.$.1. Kal#ta" (ara (# rang -)era"#...........................................................................................12 2.$.2. Rang -)era"# (engan AC ")l#t............................................................................................14 2.$.$ Vent#la"# Ala!#.................................................................................................................... ..15 BAB $................................................................................................................... 1* METODOLO+ PENEL+T+AN.................................................................................... 1* $.1 La-t Rang O)era"#................................................................................ 16 $.2 Data 7 Data Rang O)era"#.........................................................................28 BAB 4................................................................................................................... 21 ANAL+S+S DATA DAN PERH+TUNAN..................................................................... 21 4.1 Bean Pana" Sen"#el Dala! Rangan.......................................................21 4.2 Bean Pana" Laten Dala! Rangan...........................................................2$ 4.$ Ren9ana De"a#n Tata U(ara........................................................................ 24 4.4 Ren9ana +n"tala"# Tata U(ara S))l : Retrn3.........................................25 BAB 5................................................................................................................... 2& KES+MPULAN........................................................................................................ 2& HVAC KELOMPOK 1
$
DA;TAR PUSTAKA................................................................................................. 2*
HVAC KELOMPOK 1
4
ABSTRAK
+umah sakit atau health are %aility adalah suatu %asilitas kesehatan yang membutuhkan perhatian sangat khusus dalam perenanaan, pengoperasian dan pemeliharanya, terutama dalam bidang A .entilation / Air onditioning0! Peranang sistem pada era saat ini, harus memperhatikan seara khusus tentang konser1asi energi yang menggunakan energi see%isien tanpa mengabaikan kee%ekti%itasan dari sistem, seperti pada dunia tata udara .Air onditioning 2ngineering0, telah mengambil semua langkah yang memungkinkan untuk meminimalkan beban pendinginan dan menghindari pemborosan energi yang berasal dari peranangan kapasitas mesin terhadap beban aktualnya atau pemilihan komponen mesin yang diselaraskan dengan beban aktual! Dalam ruang operasi setelah dianalisa diperoleh data-data ruangan dengan dimensi keseluruhan 3' m) dan beban-beban laten dan sensibel dalam ruangan tersebut! 4eban pendingin yang diperoleh pada perhitungan ini sesuai dengan kondisi perenanaan yang di inginkan di dapatkan kapasitas "nit Air Conditioning ',5 PK .''!56( 4tu780
HVAC KELOMPOK 1
5
BAB 1
PENDAHULUAN
1%1 L&'& B*&+&,Sistem 8A .8eating, enting, Air onditioning0 ruangan yang baik tentunya akan
memberikan kenyamanan kepada penghuni ruangan tersebut! Pengkondisian ruangan sudah menjadi hal yang mutlak diperlukan agar berbagai persyaratan sudah ditentukan di ruangan tersebut bisa dipenuhi! Tak terkeuali +uangan $perasi .+$0 pada sebuah rumah sakit! +uang $perasi adalah salah satu ruang yang paling unik di rumah sakit manapun! Para pasien yang menempati kamar operasi biasanya menjalani prosedur in1asi% yang akan mengekspos jaringan internal untuk udara ruangan! 8al ini akan mempengaruhi bagi pasien bagi yang sudah melemah pertahanan kekebalan tubuh, dan gangguan %isik dengan organ dan sistem .kulit, aliran darah, suhu tubuh, dll0 dalam kondisi ini pasien operasi lebih rentan terhadap in%eksi! Sistem distribusi udara di ruang operasi .$+0 dapat mengurangi atau meningkatkan %rekuensi in%eksi pada kamar bedah, tergantung pada desain 8A yang diterapkan! 8al inilah yang mendorong penulis untuk mengetahui beban pendinginan yang diperlukan sesuai standar +uangan $perasi yaitu dengan beberapa tinjauan seperti keamanan, kenyamanan, dan e%isiensi, karena apabila terjadi kesalahan desain 8A pada +uang $perasi maka akan berakibat %atal, baik bagi pasien maupun masa kerja perangkat medis yang ada dalam +uang $perasi! Dengan mengetahui beban pendinginan yang diperlukan, diharapkan berbagai persyaratan +uang $perasi yaitu suhu, kelembaban, pertukaran udara, dapat terjaga dalam kondisi ideal, dan dapat memberikan rekomendasi penggunaan perangkat pendingin sesuai dengan kebutuhan!
1%$ R..&, P,*'&, +umusan masalah pada penulisan tugas akhir ini tidak lepas dari topik yang sudah
ditentukan, yaitu bagaimana menentukan dan menghitung beban kalor yang dibutuhkan pada ruang operasi sebuah rumah sakit agar didapatkan desain 8A sesuai dengan standar, dan tentunya e%isien!
HVAC KELOMPOK 1
&
1%3 T.2.&, P,*'&, Tujuan yang ingin diapai dari penelitian yang dilakukan yaitu dapat menentukan
jenis pengkondisian udara yang sesuai dengan beban kalor yang diperlukan di dalam ruangan!
1%4 M&,&&' P,*'&, '! Dapat menjadi pertimbangan bagi Pengelola +umah Sakit untuk meningkatkan
kualitas ruangan khususnya +uang $perasi, dan meningkatkan e%isiensi pada sistem pendingin! )! Dapat dijadikan sebagai re%erensi terhadap peneliti lain yang memiliki ketertarikan dalam bidang 8A rumah sakit, dan dapat dikembangkan lebih lanjut!
1% B&'&&, 5&, R.&,- L,-+. P,*'&, 4atasan dan ruang lingkup penelitian antara lain 9 '! $bjek penelitian yaitu pada +uang $perasi sebuah +umah Sakit! )! Data pendukung diambil dari literatur yang terkait penelitian, serta data ukuran
ruangan dan isinya diambil dari +uang $perasi! 6! Perhitungan suhu tembok 7 lingkungan yang diambil bersi%at statis! 3! 8asil penelitian bersi%at rekomendasi!
HVAC KELOMPOK 1
*
BAB $
TIN7AUAN PUSTAKA
$%1 T8 U. T,'&,- K&*8 $%1%1 S+*& ','&,- +&*8 Kalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang menyebabkan
benda tersebut berubah suhu atau #ujud bentuknya! Kalor berbeda dengan suhu, karena suhu adalah ukuran dalam satuan derajat panas! Kalor merupakan suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun dilepaskan oleh suatu benda! Dari sisi sejarah kalor merupakan asal kata alori ditemukan oleh ahli kimia peranis yang bernama Antonnie laurent la1oiser .':36 ; ':<30! Kalor memiliki satuan Kalori .kal0 dan Kilokalori .Kkal0! ' Kal sama dengan jumlah panas yang dibutuhkan untuk memanaskan ' gram air naik ' derajat elius! 4erikut ini beberapa hukum teori kalor dasar 9 '! Kalor yang diterima sama dengan .=0 kalor yang dilepas 9 A>as7asas 4lak! - Penemunya adalah &oseph 4lak .':)* ; ':<<0 dari ?nggris! )! Kalor dapat terjadi akibat adanya suatu gesekan! - Penemunya adalah 4enyamin Thompson .':56 ; '@'30 dari Amerika Serikat! 6! Kalor adalah salah satu bentuk energi - Ditemukan oleh +obert Mayer .'@'3 ; '@:@0! 3! Kesetaraan antara satuan kalor dan satuan energi disebut kalor mekanik! - Digagas oleh &ames Presott .'@'@ ; '@@<0!
$%1%$ B9&, K&*8 S,9* 5&, K&*8 L&', 4eban kalor terdiri dari alat penyegar udara dan beban kalor yang ada di dalam
ruangan! "ntuk beban kalor alat penyegar udara agar menghasilkan udara penyegar yang masuk ke dalam ruangan dari alat penyegar udara pada temperatur dan kelembaban tertentu maka jumlah kalor yang harus dilayani oleh alat penyegar udara tersebut adalah beban kalor ruangan, beban kalor dari udara luar yang masuk ke dalam alat penyegar, beban blo#er dan motor, dan kebooran dari saluran! 4eban kalor ruangan dan beban kalor alat penyegar udara pada dasarnya dapat dikelompokkan menjadi beban kalor sensibel dan beban kalor laten! 4eban kalor sensibel, yaitu kalor yang menyebabkan terjadinya perubahan suhu! Sedangkan beban kalor laten, yaitu kalor yang menyebabkan terjadinya perubahan %ase .jadi, tidak terjadi perubahan suhu0! 4eban ini biasanya terba#a oleh uap air yang menyebabkan
HVAC KELOMPOK 1
/
naiknya kelembaban udara! Dan pada umumnya beban pendinginan dibagi dalam empat kelompok berdasarkan sumbernya adalah 9 Transmisi9 yaitu kehilangan kalor atau perolehan kalor yang disebabkan antara kedua sisi elemen bangunan! Solar .panas matahari0 9 yaitu perolehan kalor yang disebabkan oleh penjalaran energi matahari melalui komponen bangunan yang tembus pandang atau penyerapan oleh komponen bangunan yang tidak tembus ahaya .opaue building omponent0! Perembesan udara .in%iltrasi0 9 yaitu kehilangan atau perolehan kalor yang disebabkan oleh perembesan udara kedalam ruangan yang dikondisikan! Sumber dalam .internal0 9 yaitu perolehan kalor yang disebabkan oleh pelepasan energi di dalam ruang .oleh lampu-lampu, orang, peralatan, dan sebagainya0! Akibat dari beban-beban ini adalah berubahnya suhu di dalam ruangan jika peralatan penghangat atau peralatan pendinginan tidak bekerja!
$%$ P,-,&*&, M, P,5,-, Mesin pendingin adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk suatu proses
pendinginan, dengan ara menyerap dan memindahkan sejumlah panas! Prinsip dasar dari mesin pendingin didasarkan atas kenyataan bah#a suatu >at air dapat diuapkan pada suhu berapa saja yang diinginkan, dengan ara merubah tekanan di permukaan >at air tersebut! Sebagai ontoh jika kita memanaskan air di pantai .tekanan tinggi0 dan di punak gunung .tekanan rendah0, kita akan mendapatkan kenyataan bah#a air yang kita masak di pantai akan lebih lambat mendidih .'** 0 dibandingkan dengan yang di punak gunung .@5 0! 4erarti semakin rendah tekanan yang diberlakukan terhadap >at air maka semakin epat menguap! 4erdasarkan si%at %isika, bah#a suatu %luida jika mengalami perubahan %asa, maka %luida itu akan menyerap atau melepaskan sejumlah kalor sebesar kalor latennya! Dalam proses penguapan suatu %luida, kalor laten penguapannya dapatdiambil dari %luida itu sendiri atau dari sumber panas disekitarnya! 4ila kalor laten penguapannya diambil dari %luida itu sendiri yaitu dengan ara menurunkan tekanannya, maka suhu %luida itu akan turun! &ika diambil dari medium sekitarnya, maka akan terjadi perpindahan panas dari medium sekitarnya ke %luida tersebut, sehingga suhu disekitarnya menjadi turun! HVAC KELOMPOK 1
6
Agar dalam proses pendinginan suatu medium dapat berlangsung, maka diperlukan %luida yang dapat menguap pada suhu relati% rendah dan pada tekanan yang relati% tinggi! Bluida yang digunakan disebut re%rigeran! 4anyak >at yang digunakan sebagai re%rigeran antara lain Ammonia, Methyl hloride, +-'), +-)), +-'63a dan lain- lain! Si%at-si%at yang dikehendaki dari suatu re%rigeran 9 a! Kalor laten penguapan harus tinggi! b! Tekanan pengembunannya rendah, sebab re%rigeran dengan tekanan kondensasi tinggi memerlukan kompresor yang besar! ! Tekanan penguapannya lebih tinggi dari tekanan atmos%ir, sehingga bila terjadi kebooran udara luar tidak dapat masuk ke dalam sistem! d! Stabil, tidak bereaksi dengan material yang digunakan, tidak korosi%! e! Tidak boleh beraun dan berbau! %! Tidak boleh mudah terbakar dan meledak! g! Mudah didapat dan harganya murah! Sebagai ontoh, sebuah tabung yang berisi ammonia air .titik didihnya - 66 o, tekanan ' atm0 yang dialirkan melalui suatu koil! "dara yang akan didinginkan dile#atkan melalui koil! Ammonia yang mengalir melalui koil akan mengambil panas dari udara sehingga udara yang mele#ati koil suhunya menjadi lebih rendah dari semula sedangkan ammonia sendirinya akan menguap menjadi gas dan dibuang begitu saja! ara kerja sistem ini tidak e%isien dan mempunyai kekurangan, seperti 9 a! Suhu penguapan re%rigeran tergantung pada tekanan medium disekitarnya, sehingga jumlah kalor yang diserap terbatas! b! Proses pendinginan tidak dapat dikontrol! ! +e%rigeran tidak dapat dipakai untuk proses berulang sehingga menjadi mahal! d! +e%rigeran yang terbuang ke udara bebas dapat merusak lingkungan dan kesehatan! "ntuk mengatasi hal-hal tersebut maka harus dapat menggunakan re%rigeran seara terus-menerus! Agar re%rigeran dapat digunakan seara berulang - ulang >at tersebut harus dapat diairkan kembali! 4erdasarkan si%at-si%at %isika >at air di atas uap re%rigeran dapat diembunkan kembali pada temperatur beberapa saja dengan menggunakan tekanan dari uap tersebut! Selain mengatur tekanan, juga dibutuhkan medium lain untuk menerima kalor laten yang dikeluarkan selama kondensasi! Medium yang biasa digunakan adalah air atau udara! "ntuk mengatasi hal ini, maka dibuat suatu sistem pendinginan dengan menggunakan beberapa komponen yang dapat mensirkulasikan re%rigeran! Ada 3 komponen utama pada mesin pendingin, yaitu 9 '! 21aporator )! Kompresor HVAC KELOMPOK 1
18
6! Kondensor 3! Katup ekspansi Skema dari rangkaian keempat komponen tersebut adalah sebagai berikut 9
Cambar
)!'! Skema
rangkaian
utama mesin
pendingin Dan sistem
pendinginan
mempunyai
siklus yang
digambarkan pada P-h diagram seperti yang digambarkan di ba#ah ini 9
Keterangan9 3
;
'
9
21aporator Disini terjadi penguapan re%rigeran air menjadi re%rigeran gas .uap0 karena di e1aporator terjadi pengambilan panas ruangan yang ingin di kondisikan! Prosesnya berlangsung dengan tekanan .P0 dan temperatur tetap atau konstan! HVAC KELOMPOK 1
11
' ; ) 9 Kompresor Kompresor digunakan untuk menaikkan tekanan uap re%rigeran sampai menapai temperatur pengembun diatas temperatur media pendinginnya! Prosesnya berlangsung dengan entropi konstan! ) ; 6 9 Kondensor Terjadi pengembunan re%rigeran didalam kondensor! Dimana uap re%rigeran berubah menjadi airan karena panas re%rigeran uap diambil oleh media pendinginnya! Prosesnya berlangsung dengan tekanan dan temperatur konstan! 6 ; 3 9 Katup ekspansi Terjadi proses penurunan tekanan dari re%rigeran sehingga seara langsung juga langsung menurunkan temperatur sehingga siap untuk dile#atkan ke e1aporator untuk mengambil panas ruangan! Pada proses ini tidak terjadi pertukaran panas dan entalpi .h0 konstan!
$%3 P,-'&.&, D&& T,'&,- R.&,- O& (O&',- T&'/ OR) +uang operasi adalah salah satu ruang yang paling unik di rumah sakit manapun! Para
pasien yang menempati kamar operasi biasanya menjalani prosedur in1asi% yang akan mengekspos jaringan internal untuk udara ruangan! 8al ini akan mempengaruhi bagi pasien bagi yang sudah melemah pertahanan kekebalan tubuh, dan gangguan %isik dengan organ dan sistem .kulit, aliran darah, suhu tubuh, dll0 dalam kondisi ini pasien operasi lebih rentan terhadap in%eksi! Sistem distribusi udara di ruang operasi .$+0 dapat mengurangi atau meningkatkan %rekuensi in%eksi pada kamar bedah, tergantung pada desain 8A yang diterapkan!
$%3%1 K.&*'& .5&& 5 .&,- 8&
Salah satu >ona yang memiliki risiko in%eksi tinggi dirumah sakit adalah ruang operasi! Kualitas udara di dalam ruang operasi menjadi perhatian utama bagi pasien dan para personil medis! Konsentrasi partikel di dalam ruang operasi dapat ber1ariasi tergantung dari jenis akti1itas yang dilakukan dan kapasitas sistem air onditioning .A0 untuk me- remove partikel tersebut! Partikel tersebut berasal dari 6 sumber9 '0 partikel yang dihasilkan di dalam ruang, )0 partikel yang berasal dari ruang antara .adasent area0, 60 dan partikel yang masuk ke dalam ruang operasi melalui sistem 1entilasi!
HVAC KELOMPOK 1
12
Partikel udara di dalam ruang operasi dapat mengontaminasi luka pasien baik seara langsung melalui
pengendapan
atau seara tidak
langsung dari instrumen
yang
terkontaminasi, material operasi .sarung tangan, kain kasa, dll0 dan pakaian petugas ruang operasi!
Sistem distribusi udara jenis penampuran tidak ook untuk ruang operasi rumah sakit biasa dikenal dalam dunia 8A adalah sistem losed system! Selain distribusi temperatur yang sama dari lantai ke langit-langit, sistem penampuran yang diranang dengan baik akan menghasilkan pemerataan kontaminan di udara, meningkatkan risiko in%eksi selama prosedur pembedahan!
Dalam $+, pengendalian kontaminan udara dan kenyamanan keduanya harus dipertimbankan! Tiga sumber utama partikulat udara adalah 1entilasi, in%iltrasi dan penghuni .beban0! Tingkat partikulat udara 1entilasi dikendalikan dengan menggunakan %ilter e%isiensi tinggi, sementara kontaminasi ruang melalui in%iltrasi diminimalkan dengan mempertahankan tekanan di%erensial positi% antara daerah $+ dan berdekatan rumah sakit! Akibatnya, ini berarti kontaminasi ruang kurang me#akili daripada perhatian adanya tim pasien dan bedah!
Sumber terbesar penemaran udara di sebagian besar kamar operasi modern .dan paling menantang untuk mengontrol0 adalah tim bedah dan pasien! ara menggosok dan go#ning yang digunakan oleh tim bedah membantu meminimalkan jumlah partikel udara dilepaskan selama prosedur, tetapi mereka tidak menghilangkan mereka sepenuhnya! &uga, dengan kamar operasi mempertahankan tekanan
di%erensial positi% sehubungan dengan
daerah sekitarnya, ada inheren akan sirkulasi udara .dan kontaminan0 dalam ruangan setiap saat! Tujuannya adalah untuk mengontrol dan mengisolasi kontaminan ini sedemikian rupa untuk meminimalkan #aktu mereka di >ona bedah! $+ udara sistem distribusi adalah sarana yang sumber kontaminasi dikendalikan, dan ini melibatkan tiga komponen utama!
ang pertama adalah dilusi! Menipiskan kontaminan udara pada tingkat yang memadai telah menyebabkan pertukaran supply udara tingkat jauh melebihi yang biasanya HVAC KELOMPOK 1
1$
diperlukan untuk kontrol termal! Peningkatan tingkat pertukaran udara ini dapat menyebabkan ketidaknyamanan termal karena konsep dan sistem distribusi udara karena itu harus mampu memberikan supply udara tanpa ada yang mengurangi kenyamanan dalam >ona ruang operasi!
Persyaratan kedua dan ketiga dari sistem distribusi udara untuk menghilangkan partikulat dari >ona bedah dan untuk mengurangi atau menghilangkan keenderungan partikulat masuk kembali udara bersih yang masuk ke ruang operasi! Eingkungan $+ harus nyaman bagi penghuni tanpa berkontribusi terhadap risiko in%eksi luka operasi! "ntuk menapai tujuan ini dari perspekti% distribusi udara melibatkan kontrol dari sejumlah %aktor!
$%3%$ R.&,- 8& 5,-&, AC *'
Penelitian Pereira, et al. Mengenai kualitas udara di ruang operasi yang menggunakan A split menunjukkan bah#a sistem A split mempengaruhi distribusi dan konsentrasi partikel udara di ruang operasi! Seara numerik, partikel-partikel mudah tersebar oleh arus udara dan tetap dalam bentuk suspensi selama berjam-jam meningkatkan konsentrasi! Partikel besar enderung mengalir disekitar peri%er langit-langit, dinding dan lantai ruangan! Dalam keadaan ini akan meningkatkan pengendapan dan resuspensi partikel pada permukaan! Partikel-partikel dapat terkontaminasi bakteri, jamur atau agen 1irus dan menyebar ke seluruh ruang operasi dan dapat mengontaminasi lingkungan dan seluruh petugas yang berada di ruang operasi tersebut! Seara umum, hasil numerik menunjukkan bah#a ruang operasi HVAC KELOMPOK 1
14
berpotensi akan terjadinya risiko in%eksi karena distribusi partikel seara aak di dalam ruang dan pengendapan partikel yang intensi% di permukaan pada umumnya! 8asil eksperimental menunjukkan bah#a seara numerik, partikel keil mudah tersebar oleh arus udara yang mengikuti aliran dan tersisa dalam bentuk suspensi, dan partikel besar enderung lebih epat disimpan .mengendap0 pada permukaaan! Metodologi yang digunakan pada penelitian ini adalah teknik omputational Bluid Dynamis .BD0! Model BD telah dikembangkan untuk membantu mengetahui transportasi dan dispersi dari partikel-partikel di lingkungan udara dalam ruang dan data eksperimental digunakan untuk mengetahui 1ariasi temporal konsentrasi partikel! Dengan metodologi yang diusulkan dapat disimpulkan bah#a sistem split tidak tepat untuk digunakan di ruang operasi dan merupakan risiko untuk pasien dan petugas kesehatan di ruangan tersebut!
$%3%3 V,'*& A*&
Seiring dengan isu menipisnya adangan energi %osil global maka penggunaan 1entilasi alami pada gedung-gedung tinggi .high!rise buildings0 adalah salah satu upaya dalam mengatasi krisis tersebut! Selain penghematan energi, 1entilasi alami juga dapat mengurangi biaya operasional dan biaya lingkungan lainnya! Kontaminasi silang melalui udara tidak hanya berisiko terjadi di +S, namun juga berisiko untuk gedung perumahan yang berdensitas tinggi seperti apartemen! ontoh sumber polutan di dalam gedung high!rise residential .8++0 yang berbahaya, antara lain asap dapur .dihasilkan seara rutin0 dan kebooran tabung gas .a""idential 0! Penelitian Eiu dan Niu .)*'*0 yang dilakukan di salah satu gedung apartemen
8++
8ongkong menyimpulkan bah#a
Dalam
penelitian
eksperimental .metode BD0 ini, konsentrasi polutan di lokasi yang berbeda diukur untuk menggambarkan rute dispersi dan mendapatkan in%ormasi mengenai transportasi polutan di dalam gedung 8++! Padatnya lingkungan apartemen mengakibatkan polutan udara dari akti1itas dapur suatu %lat masuk ke %lat tetangganya! Studi ini memberikan #a#asan bah#a proses dispersi polutan di sekitar gedung 8++ berada di ba#ah pengaruh angin! 8asil penelitian ini menunjukkan bah#a pola aliran udara di sekitar gedung 8++ memiliki potensi untuk transportasi polutan gas masuk kembali ke dalam ruangan di sebelahnya di ba#ah pengaruh angin! Polutan dapat menyebar seara 1ertikal baik ke arah atas maupun ke arah ba#ah! Selain itu, dispersi horisontal dapat menimbulkan kontaminasi silang antara %lat yang berdekatan! Blat yang berada di tengah gedung memiliki risiko kontaminasi silang lebih tinggi dibandingkan lokasi lainnya! "ntuk jangka #aktu kedepan, prediksi bidang konsentrasi HVAC KELOMPOK 1
15
polutan di dalam gedung sangat penting bagi arsitek untuk meranang lokasi air inta#e dan e$haust yang tepat agar menghindari konsekuensi yang tidak diinginkan! Studi tentang jalur transmisi polutan dalam lingkungan gedung 8++ akan berman%aat dalam meningkatkan desain bangunan bertingkat tinggi blok perumahan, dan juga dapat membantu untuk inter1ensi lebih e%ekti% dalam kasus #abah penyakit melalui udara, termasuk SA+S, %lu! Pada technical session
mengenai natural
ventilation
.1entilasi alami0 terjadi diskusi menarik jika
natural 1entilasi di aplikasikan pada +umah sakit di negara topis yang memiliki suhu udara yang relati% panas dan kelembaban tinggi seperti ?ndonesia! Apalagi ditambah dengan polusi emisi kendaraan dan pabrik di luar gedung yang dapat menambah buruk sirkulasi udara di dalam gedung seperti rumah sakit!
entilasi alami sebagai upaya pengendalian in%eksi +S memerlukan pertukaran udara luar yang besar! Adapun beberapa hambatan aplikasi 1entilasi alami untuk mengendalikan in%eksi +S, termasuk yang dialami negara tropis karena beberapa hal yang perlu dipertimbangkan, yaitu9 Kualitas udara luar! Di kota besar, kualitas udara luar merupakan kendala karena • polusi yang dihasilkan emisi kendaraan dan pabrik! 8al ini dapat menjadi masalah karena udara luar yang terpolusi dapat memperburuk kualitas udara di dalam gedung +S! Pengaruh uaa, yaitu angin, suhu dan kelembaban! Angin yang terlalu besar, hujan, • dan ha#a panas di luar gedung dapat masuk melalui jendela dan meniptakan ketidaknyamanan terhadap penghuni +S! +entannya daya tahan tubuh penghuni +S! • Kon%igurasi dan lokasi bangunan! 8al ini terkait dengan arah datangnya sinar • matahari, letak dan posisi air inta#e dan e$haust , lokasi gedung terkait dengan polusi udara kota dan polusi industri7asap pabrik! Manajemen dalam membuka dan menutup 1entilasi! .konsistensi penjad#alan seara • tersistem0! HVAC KELOMPOK 1
1&
•
Sulitnya pengukuran jumlah pertukaran udara dan arah aliran! 4anyaknya bukaan sebagai tempat keluar masuknya udara, menyulitkan pengukuran seara akurat jumlah udara segar yang masuk dan aliran arus udara!
Mengingat perlunya melindungi penghuni dan besarnya populasi pasien yang memiliki kerentanan imun, maka penggunaan 1entilasi alami masih perlu ditingkatkan untuk menapai kinerja gedung yang optimal!
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
Metodologi yang digunakan dalam menyusun proposal ini adalah melalui pengumpulan data yang bersumber dari9 a! Studi Eiteratur +e%erensi dari buku-buku yang landasan teorinya berhubungan dengan tema penulis dan literasi lain yang berhubungan atau membahas tentang pendinginan! b! Studi Eapangan Studi lapangan dilakukan seara langsung dan #a#anara! Wa#anara atau tanya ja#ab serta konsultasi kepada orang-orang yang berkompetensi atau yang memahami objek yang diteliti! Studi lapangan .pengamatan0 atau obser1asi dilakukan untuk mendapatkan data dan in%ormasi yang diperlukan dengan ara melakukan pengamatan langsung dengan objek yang akan dilakukan penelitian! ! Analisa Penghitungan Penghitungan dilakukan dalam rangka pengolahan data-data yang didapat dilapangan diantaranya9 '! Mendata dan menghitungan pada perangkat yang bisa memberikan 7 mengeluarkan energi panas! )! Mendata dan mengeek daya output masing-masing perangkat 6! Mengukur luas permukaan pada ruangan yang akan dilakukan penghitungan beban pendinginan!
HVAC KELOMPOK 1
1*
3%1 L&;8.' R.&,- O&
Euas ruangan = 3' m )
HVAC KELOMPOK 1
1/
3%$ D&'& < D&'& R.&,- O&
Euas ruangan 2le1asi pla%ond olume ruangan Tebal dinding Temp! Dalam +uangan Temp! Euar +uangan 8umidity ¨ah penghuni Pertukaran udara Kebutuhan %resh air
HVAC KELOMPOK 1
9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
3' m) .33< %t)0 6 m .'* %t)0 ')6 m 6 .33<* %t60 '5 m )) F .G ) F0 )@ F .G ) F0 55 H .G 5H0 5 orang = @ m )7orang )5 kali7jam )* M87orang
16
BAB 4
ANALISIS DATA DAN PERHITUNGAN
4%1 B9&, P&,& S,9* D&*& R.&,-&, 1% 4eban panas karena transmisi partisi 7 dinding = luas dinding .m)0 I Koe%isien
transmisi partisi 7 dinding .kal7m)hF0 I Selisih temperature luar dan dalam pada dinding .F0 Koe%isien transmisi panas dinding tebal '5 m .4atubata J Adukan J Plester Euar Dalam0 =
• • •
',() kal7m)hF Perhitungan 9 Diketahui 9 Euas Dinding = .E J W0 I ) I 8 = .:,) m J 5,@ m0 I ) I 6m = :@ m ) .Pintu diabaikan0 Koe%isien transmisi dinding = ',() kal7m )hF Selisih Temperatur = )@F - ))F = (F Maka 9 :@ m) I ',() kal7m)hF I (F = =" +>&*/ $% 4eban panas karena transmisi lantai = Euas lantai .m)0 I Koe%isien transmisi lantai
• • •
.kal7m)hF0 I Selisih temperature luar dan dalam pada lantai .F0 Koe%isien transmisi panas lantai .beton ') m J adukan J keramik0 = ),'* kal7m )hF Perhitungan 9 Diketahui 9 Euas Eantai = 3' m ) Koe%isien transmisi lantai = ),'* kal7m)hF Selisih Temperatur = (F Maka 9 3' m) I ),'* kal7m)hF I (F = 1= +>&*/ 3% 4eban panas karena transmisi atap = Euas atap .m)0 I Koe%isien transmisi atap
.kal7m)hF0 I Selisih temperature luar dan dalam pada atap .F0 Koe%isien transmisi panas atap .beton ') m J adukan J #aterproo% J pla%ond0
• • •
),'* kal7m)hF Perhitungan 9 Diketahui 9 Euas Atap = 3' m ) Koe%isien transmisi Atap = ),'* kal7m)hF Selisih Temperatur = (F Maka 9 3' m) I ),'* kal7m)hF I (F = 1= +>&*/ 3! 4eban panas karena penghuni = ¨ah orang I panas sensible orang! Panas sensible orang .duduk di belakang meja7 operasi0 = 56 kal7h Perhitungan 9 HVAC KELOMPOK 1
28
=
• •
Diketahui 9 ¨ah $rang = 5 Panas Sensible = 56 kal7h Maka 9 5 I 56 kal7h = $6 +>&*/ 5! 4eban panas karena peralatan listrik .alatmedis0 = jumlah daya alat .#att0 I *,@(
•
•
kal7#h Perhitungan 9 Diketahui 9 ¨ah daya = ''* #att .mesin anastesi0 J '** #att .mesin patient monitor0 Maka 9 )'* #att I *,@( kal7#h = 1"0 +>&*/ (! 4eban panas karena penerangan = ¨ah daya lampu I *,@( kal7#h Perhitungan 9 Diketahui 9 ¨ah daya lampu = @ I '5 #att Maka 9 ')* #att I *,@( kal7#h = 103+>&*/ Total 'J)J6J3J5J( ==" +>&*/ ? 1= +>&*/ ? 1= +>&*/ ? $6 +>&*/ ? 1"0 +>&*/ ? 103 +>&*/ @ $%340 +>&*/ Sa%ety Bator 5H = )6'6 kal7h I 5H = 11= +>&*/ Total beban sensible dalam ruangan = $%340 +>&*/ ? 11= +>&*/ @ $%4= +>&*/ .a0
4%$ B9&, P&,& L&', D&*& R.&,-&, '! 4eban karena penghuni = jumlah orang I panas laten orang
• •
Panas laten orang .bekerja di belakang meja 7 operasi0 = 3: kal7h Perhitungan 9 Diketahui 9 ¨ah orang = 5 Panas Eaten orang = 3: kal7h Maka 9 5 I 3: kal7h = $3 +>&*/ Sa%ety %ator 5H = $3 +>&*/ I 5H = 1$ +>&*/ Total beban laten dalam ruangan = $3 +>&*/ ? 1$ +>&*/ @ $4= +>&*/ .b0 Total .a0 J .b0 = $%4= +>&*/ ? $4= +>&*/ @ $%=04 +>&*/ Sa%ety Bator :,5H = $%=04 +>&*/ = @ $03 +>&*/ (?) T8'&* +&&'& ,5,-, @ $%0= +>&*/ T8'&* +&&'& ,5,-, 5&*& B'./ @ 11%36 B'./ @ 1 PK (1$%000 B'./)
P+& '.,-&, 5,-&, .. +9.'.&, BTU : Diketahui 9 E = :,) m = )6 %t W = (,@ m = '< %t HVAC KELOMPOK 1
21
8 = 6 m = '* %t ? = '* 2 = '( Maka 9 L x W x H x I x E
60
=
23 x 19 x 10 x 10 x 16 60
=
699.200 60
=
11.653 Btu
=
1,5 PK
4%3 R,>&,& D&, T&'& U5&&
?lustrasi sistem A pada $perating Theatre A on1entional dengan eletri heater
HVAC KELOMPOK 1
22
4%4 R,>&,& I,'&*& T&'& U5&& (S.*; R'.,)
HVAC KELOMPOK 1
2$
BAB
KESIMPULAN
4eban kalor pendinginan total dalam ruang operasi adalah )!<*: .kal7h0 = ''!56( .4T"7h0 ! Sehingga pendingin yang sesuai dengan beban kalor pendingin untuk ruang operasi adalah A berukuran ',5 PK!
HVAC KELOMPOK 1
24
DATAR PUSTAKA
Budi %istiono. r' Pedoman Te#nis ()AC Rumah *a#it' +,,eri (armanto' Tugas A#hir Analisa Beban Pendinginan antin 01B' +,,2 A*(RA3 (andboo# 4or (ospital +,56 A*RA3 (andboo# 7undamental +,56
HVAC KELOMPOK 1
25
